CN102321484B - 一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂及其制备方法，是由以下重量份原料制成：沼渣23～46份、贝壳粉14～24份、钙镁磷肥、16～25份草木灰13～20份、壳聚糖0.1～0.2份、沸石粉5～7份、膨润土6～9份。通过沼渣的预处理、贝壳粉的预处理等步骤制得，生产的土壤调理剂可提高土壤pH值；增加土壤中钙、镁、磷、钾等营养元素；增加土壤有机质含量，提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性质；提高作物抗逆(病、虫、旱等)能力；降低重金属毒害；而且施用方便，不受风力影响，适合机械化作业。

Description

一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂

技术领域

本发明涉及一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂及其制备方法，属于固体废弃物循环利用及农业生产技术领域。

背景技术

由于受成土母质、种植模式、施肥、气候等因素影响，目前我国分布着大约面积为2亿公顷的酸性土壤。大部分酸性土壤的pH值小于5.5，有的甚至更低。山东省土壤总面积为1211万公顷，而酸性棕壤面积达170.62万公顷，尤其在山东胶东地区，一些果园土壤的pH值甚至达到4.5，严重影响果树生长。保护地设施蔬菜生产中，由于多年连作，过量施用化肥，导致土壤酸化现象日趋严重，成为实现设施蔬菜产品安全生产和可持续发展的重大限制因素。此外，随着无机化学肥料的不合理大量施用，致酸气体排放所导致的酸沉降增加等原因，导致酸化土壤面积逐年增加，土壤酸化程度明显加速。

土壤酸化给农业生产及人类生活带来以下几方面的影响，一是导致土壤结构变差，阳离子交换量和盐基饱和度降低，土壤养分流失严重，土壤贫脊，影响植物正常生长；二是土壤中含铝的原生和次生矿物风化加速，形成植物可吸收形态的铝化合物。植物过量吸收铝，造成产量降低、品质下降，抗病虫害能力降低，甚至会导致作物铝毒死亡；三是影响土壤微生物活动，使土壤微生物数量减少，微生物的生长和活动受到抑制，从而影响土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环；四是提高土壤中有毒金属元素的活性，这些有毒金属元素通过作物进入食物链，进而危害人体健康。

传统改良土壤酸化的方法是施石灰。虽然施用石灰在一定范围内缓解了土壤的酸化程度，但由于石灰在土壤中的移动性不高，长期、过量施用石灰会造成表层土壤的板结，有效养分过多的被钙化，无法被作物吸收，引起营养元素的失衡。除了利用石灰改良酸性土壤的方法外，人们还发现利用某些矿物和工业废弃物也能改良土壤酸度，如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉和碱渣等矿物和工业废弃物。以上的改良剂虽然能在一定程度上中和土壤酸度，原料也比较充足，但也存在一些不足之处，如施用白云石需消耗宝贵的矿产资源，也会增加农业生产的成本；大多数工业废弃物含有一定量的有毒金属元素，如磷石膏、磷矿粉中含有少量的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)，粉煤灰中也含有少量的铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)。虽然含量很少，但长期施用仍存在着污染环境的风险。

中国专利文件CN200610035807.4公开了一种利用制碱废渣和城市污泥生产多元酸性土壤调理剂的方法；中国专利文件CN200810141039.X公开了土壤调理剂及含土壤调理剂的有机肥及其制备方法；中国专利文件CN200910039237.X公开了一种培肥型土壤调理剂及其制备方法。上述专利文件均利用粉煤灰、碱渣或城市污泥等工业废弃物，特别是CN200610035807.4中利用生石灰处理城市污泥。由于城市污泥中含有一些有害成分，如各种病原茵、寄生虫卵，以及Ni、Cd、Pb等重金属和多氯联苯、二噁英等难降解的有毒有机物质，可溶性盐含量也较高，对植物和微生物有毒害作用。利用生石灰只能杀灭各种病原茵、寄生虫卵等，不能解除重金属和有毒有机物质的毒害。中国专利文件CN 200710029172.1提供了一种南方旱地酸性土壤调理剂的制备方法，采用煅烧贝壳产物、硅酸钙镁和磷酸铵镁为原料制备土壤调理剂，该土壤调理剂采用无机物质，只能补充土壤中缺失的钙、镁、硅等元素，不能解决土壤酸化导致的土壤结构变差、微生物数量种类降低等问题。中国专利文件CN 200910067065.7涉及蔬菜保护地土壤调理剂，该调理剂的主要作用是改良土壤、增加肥效，对土壤酸度的调节效果不大。

发明内容

针对现有土壤调理剂制备技术的不足，本发明提供一种具有降低土壤酸度、增加肥效、疏松土壤、提高土壤保水性，多功能有机环保型土壤调理剂及其制备方法。

发明概述

针对现有土壤调理剂制备技术中存在的利用粉煤灰、碱渣或城市污泥等可能导致土壤重金属毒害的工业废弃物作原料的问题，本发明采用天然或对环境无任何污染的秸秆燃烧物草木灰、贝壳粉、钙镁磷肥等原料制备土壤调理剂。针对现有土壤改良剂作用单一问题，本发明采用沼渣为有机原料，提高土壤有机质含量；采用沸石提高土壤的保水能力；采用贝壳粉和膨润土提高土壤的通气性、透水性、保肥性；采用壳聚糖和沼渣中的有益菌群及其分泌的活性物质提高植物抗逆能力，抑制病原菌的生长，提高有益菌的种类和数量；利用沼渣有机质、膨润士和沸石粉对土壤中的重金属如Pb、Ni、As、Cd等的吸附交换性能，降低重金属的生物有效性；利用草木灰、贝壳粉、钙镁磷肥均为碱性物质，且含有多种营养元素，解决酸性土壤pH低和钙镁磷元素缺乏问题。

发明详述

本发明的技术方案如下：

一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂，是由以下重量份原料制成：

本发明所述原料均可市购，其中优选的，所述的沼渣是由沼气池发酵后的母液经固液分离，取固体部分沼渣进行风干或烘干，使沼渣含水量小于30wt％。

所述的贝壳粉为天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合经900～1000℃高温煅烧、过200目筛的贝壳粉，富含氧化钙。所述贝壳可以是加工生产中的废弃物，也可以是被海水侵蚀多年的混合贝壳。

以下原料均可市购，也可根据厂家自身条件按现有技术制备。

所述的草木灰为生物质发电厂的秸秆燃烧后的残留物，它含有钾、钙、磷、硅、硫、镁、硼、锌等多种营养元素，其中以钾、钙、磷含量较多，含钾(以K₂O计)5％～12％、钙(以CaO计)5％～20％、磷(以P₂O₅计)0.5％～3.5％，均为质量百分比。

所述的钙镁磷肥是磷矿石与含镁、硅的矿石，在高炉或电炉中经过高温熔融、水淬、干燥和磨细而成的含有氧化钙、氧化镁、二氧化硅和磷酸盐为主要成分的玻璃态物质，含P₂O₅ 16％～22％、MgO 12％～15％，均为质量百分比。工业产品为灰绿色或灰棕色粉末，其中90％过100目筛。

所述的壳聚糖为甲壳质脱乙酰化的产物，由氨基葡萄糖通过β-1，4-糖苷键缩合而成的线性多糖，能在弱酸中溶解。

所述的沸石粉为火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物，具有很强的吸附能力和很高的阳离子交换量，可促进土壤中养分的释放。

所述的膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，质量百分含量为85％～90％，膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8～20倍的水而膨胀至原体积的30倍，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。

根据本发明，优选的原料重量份组成如下：

沼渣24.3份；贝壳粉23份；钙镁磷肥18.5份；草木灰20份；壳聚糖0.2份；沸石粉6份；膨润土8份。特别适合用作改良果园酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂。

根据本发明，优选的原料重量份组成如下：

沼渣26份；贝壳粉18.9份；钙镁磷肥24份；草木灰15份；壳聚糖0.1份；沸石粉7份；膨润土9份。特别适合用作改良蔬菜大棚酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂。

根据本发明，优选的原料重量份组成如下：

沼渣45.9份；贝壳粉14份；钙镁磷肥16份；草木灰13份；壳聚糖0.1份；沸石粉5份；膨润土6份。特别适合用作改良普通酸性土壤专用有机环保型土壤调理剂。

本发明所述的改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂的制备方法，步骤如下：

(1)沼渣的预处理：将以动物粪便和秸秆为主要原料的沼气残留物经固液分离得到含水量为50wt％～60wt％的沼渣，然后风干或烘干得到含水量小于30wt％的沼渣；将沼渣剪切粉碎至细度为0.5～1mm；

(2)贝壳粉的预处理：将天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合贝壳用清水冲洗后晾干至恒重，置于窑炉中，加热至900～1000℃进行高温煅烧30～60min，降至室温，然后研磨，过200目筛；得贝壳粉；

(3)向步骤(1)中处理好的沼渣中加入步骤(2)的贝壳粉、钙镁磷肥、草木灰、壳聚糖、沸石粉和膨润土，搅拌、混合均匀，即得粉剂有机环保型土壤调理剂。

继续以下步骤，进一步制备颗粒型有机环保型土壤调理剂。

(4)将步骤(3)得到的粉剂有机环保型土壤调理剂进行圆盘造粒，经烘干至水分小于20wt％，再冷却至室温30℃～40℃，筛分即得粒径2～4mm的颗粒型有机环保型土壤调理剂。

上述步骤(1)沼渣剪切粉碎优选使用湿料粉碎机。

上述步骤(4)圆盘造粒采用圆盘造粒机，烘干采用烘干机，冷却采用冷却机。

以上方法所使用的设备均为本领域常规设备。

本发明的制备方法以实施例1为优选方案。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、原料安全、环保

本发明中采用的原料如草木灰、贝壳粉、钙镁磷肥等均为天然原料，对植物、人体和环境无任何污染。目前，我国每年的秸秆产量有6亿t左右，扣除工业、秸秆还田、饲料及农民生活散烧所消耗的部分，还有约2.5亿t秸秆处于闲置、无处利用的状态。每到农忙季节，无法处置的秸秆被随意焚烧，不仅浪费资源而且严重污染环境。秸秆的能源化利用为解决该问题提供了契机。秸秆通常含有3％～5％的灰分，以锅炉飞灰和灰渣、炉底灰的形式被收集，其中含有丰富的营养成分如钾、钙、镁和磷，可以营养和改良土壤。中国沿海滩涂的贝类养殖业很发达，每年都会产生大量的各种贝壳，目前每年产生的贝壳达到数百万吨甚至上千万吨之多，这些贝壳基本没有得到有效的利用，而是堆积在海边破坏环境。这些天然扇贝壳、牡蛎壳等壳类的主要成分是碳酸钙，在高温下碳酸钙发生分解生成氧化钙，可以补充土壤中缺乏的钙。

本发明将上述物质用作改良酸性土壤的调理剂，不仅实现了废弃物资源化利用，而且降低环境污染，改善人类生存环境。

2、产品功能多样

(1)提高土壤pH值

本发明中的草木灰、钙镁磷肥、贝壳粉等均为碱性物质且含有多种营养元素，如钙、镁、铜、锌等，可以提高碱置换容量，从而使土壤pH值升高。

(2)弥补土壤中钙、镁、磷、钾等营养元素

土壤酸化后，土壤中含铝的原生和次生矿物风化加速而释放大量铝离子，形成植物可吸收形态的铝化合物；土壤酸化使阳离子交换量和盐基饱和度降低，土壤矿物质营养元素流失严重，如钙、镁缺乏；土壤酸化还使土壤对磷酸根的固定作用增强，土壤磷的有效性降低。

本发明中钙镁磷肥不仅提供16％～22％的低浓度磷，还能提供硅、钙、镁等元素，MgO含量达到12％～15％。贝壳粉中约含碳酸钙(CaCO₃)90％～95％、粗蛋白质1.83％、粗脂肪0.07％，少量磷、锰、锌、铜、铁、钾、镁等营养元素。此外，在贝壳的珍珠层中还含有多种氨基酸。草木灰除能为作物提供丰富的钾外，还能提供钙、磷、硅、硫、镁、硼、锌等营养元素。沸石具有很强的吸附能力和很高的阳离子交换量，如沸石可吸附NH₄ ⁺和PO₄ ^3-，所吸附的NH₄ ⁺和PO₄ ^3-大部分是可解吸的。沸石也可活化土壤难溶性磷，改善土壤供磷状况。沼渣中含有多种营养元素(如氮、磷、钾、微量元素)，除此之外还含有氨基酸、糖类等有机物质，均能被作物直接吸收利用。

所以施用本发明的土壤调理剂可以为作物提供钙源和营养元素及有机物质，从而促进作物生长，降低农作物生理病害，提高农产品品质。

(3)增加土壤有机质含量，提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性质

本发明中沼渣的有机质含量达到45％，施入本发明土壤调理剂能够明显提高土壤有机质含量；沸石在干旱条件下使耕层土壤田间持水量增加5％～15％，提高土壤的保水能力；贝壳粉为多孔的物质，施入该物质后土壤的通气性、透水性、保肥性较好；膨润土具有一定的膨胀性、分散性和粘着性，施入后土壤团聚体数量增加，孔隙度增大，土壤容重降低。所以施入本发明的土壤调理剂后，土壤有机质含量增加，保水保肥能力提高，土壤团聚体数量增加，透气性增强。

(4)提高作物抗逆(病、虫、旱等)能力

沼渣中的有益菌群及其分泌的活性物质(如抗逆物质，脯氨酸、亚油酸等；各种水解酶；生长素，如脱落酸、赤霉素及某些抗生素)对病原菌和虫卵具有一定的抑制和杀灭作用。研究表明，施用含沼渣的土壤调理剂可以防治小麦赤霉病、锈病、根腐病；玉米大小斑病；瓜类枯萎病；水稻稻瘟病、纹枯病；甘薯软腐病、黑斑病；烟草赤星病、炭疽病等；还可防治蚜虫、玉米螟、红蜘蛛、菜青虫、稻飞虱、稻叶蝉等；壳聚糖能促进土壤中放线菌及其它一些有益微生物的生长，起到抗病作用。同时还能阻止植物病原菌的生殖，抑制其孢子的发芽生长，增强宿主植物对病原菌的防护机能，对许多真菌细胞的生长发育具有抑制作用。据研究报道，壳聚糖对大田作物、蔬菜及水果的产前和产后病害有较好的防治效果。此外，壳聚糖能在土壤中形成一层半透明膜，它能吸收土壤里的水分，给种子提供足够的发芽所需的水分。因此，该土壤调理剂具有增强作物抗逆(病、虫、旱等)性的作用。

(5)降低重金属毒害

由于沼渣中含有大量的有机质，有机质具有的官能团对Cd、As等金属离子的吸附能力远远超过任何其它矿质胶体；膨润士和沸石粉能吸附土壤中的重金属如Pb、Ni、As、Sb、Cd等，降低其生物有效性。所以施用本产品可以降低重金属对农产品的毒害。

3、施用方便

本土壤调理剂可制成粉剂或颗粒型，根据施用方法进行选择。特别是颗粒型施用时不受风力影响，适合机械化作业。

本发明的方法中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术，实施例中所用的原料如下：

钙镁磷肥，贵州省福泉磷肥厂有售；壳聚糖，脱乙酰度＞80％，济南海得贝海洋生物工程有限公司有售；草木灰取自国能高唐生物发电厂；沸石粉和膨润土，信阳市平桥区金川矿业制粉厂有售。其他原料未加特别说明的均为市售常规产品。

实施例制备方法中的固液分离采用固液分离机为汉森牌LX 280-2型螺旋式固液分离机，淄博汉森机械有限公司有售。将沼渣剪切粉碎采用湿料粉碎机，巩义市凯信机械制造有限公司有售。研磨贝壳粉采用R型雷蒙磨，河南宇恒机械制造有限公司有售。搅拌采用的搅拌机为LJ2000立式搅拌机，泰安市东方干燥设备制造有限公司有售。圆盘造粒采用的圆盘造粒机为ZL30型圆盘造粒机，郑州市天赐重工机械有限公司有售。烘干采用的烘干机为HG2424回转式烘干机，泰安市东方干燥设备制造有限公司有售。冷却采用的冷却机为HL1818回转式冷却机，泰安市东方干燥设备制造有限公司有售。

实施例4～6，表1～表3中数据使用DPS v2.00统计软件进行方差分析，应用Ducan新复极差法进行多重比较，处理数据间的不同字母表示差异达到5％显著水平，这是本领域的常规标识。

实施例1：有机环保型土壤调理剂，原料组分如下：

沼渣24.3kg；贝壳粉23kg；钙镁磷肥18.5kg；草木灰20kg；壳聚糖0.2kg；沸石粉6kg；膨润土8kg。

制备步骤如下：

(1)沼渣的预处理：将以动物粪便和秸秆为主要原料的沼气残留物经固液分离，然后风干或烘干得到含水量25wt％的沼渣；将沼渣剪切粉碎至细度为0.8mm；

(2)贝壳粉的预处理：将天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合贝壳用清水冲洗后晾干至恒重，置于窑炉中，加热至960-980℃进行高温煅烧40-50min，降至室温，然后研磨，过200目筛，得到富含氧化钙的贝壳粉；

(3)向步骤(1)中处理好的沼渣中加入步骤(2)制得的贝壳粉、钙镁磷肥、草木灰、壳聚糖、沸石粉和膨润土，搅拌、混合均匀，即得粉剂有机环保型土壤调理剂。

进一步制备颗粒型有机环保型土壤调理剂步骤如下：

(4)将步骤(3)得到的粉剂有机环保型土壤调理剂进行圆盘造粒，然后经烘干至水分小于20wt％，再冷却至30℃～40℃，筛分即得粒径2～4mm的颗粒型有机环保型土壤调理剂。

本实施例的土壤调理剂特别适合用作果园酸化土壤调理剂，也称为果园酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂。大田实验结果见实施例4。

实施例2：有机环保型土壤调理剂，原料组分如下：

原料组分如下：

沼渣26kg；贝壳粉18.9kg；钙镁磷肥24kg；草木灰15kg；壳聚糖0.1kg；沸石粉7kg；膨润土9kg。制备步骤如实施例1。

本实施例的土壤调理剂特别适合用作蔬菜大棚酸化土壤调理剂，也称为蔬菜大棚酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂。大田实验结果见实施例5。

实施例3、有机环保型土壤调理剂，原料组分重量份如下：

沼渣45.9kg；贝壳粉14kg；钙镁磷肥16kg；草木灰13kg；壳聚糖0.1kg；沸石粉5kg；膨润土6kg。制备步骤如实施例1。

本实施例的土壤调理剂特别适合用于普通酸性土壤，也称为普通酸性土壤专用有机环保型土壤调理剂。大田实验结果见实施例6。

实施例4果园酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂的应用效果

取实施例1的土壤调理剂进行试验。

1、试验地点和供试土壤性质

试验地点：山东省栖霞市桃村镇前埠村。

试验地土壤：该果园为平地，沙壤土，土壤基本理化性状为：有机质(1.32％)，碱解氮(58.9mg·kg^-1)，速效磷(44.5mg·kg^-1)，速效钾(39.8mg·kg^-1)，pH值5.42。

2、试验时间：2007年8月15日-2008年11月28日。

3、田间试验设计：试验设3个处理，分别为：(1)对照：不施肥；(2)习惯施肥：按当地农民的施肥量和施肥方式，2007年11月中旬每株树追施发酵一年的有机肥(鸡粪为主，少量牛粪)200kg，2008年6月份每株树追施尿素186g、硫酸钾104g、磷酸氢二铵185g；(3)果园酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂(实施例1)：每株树基施有机肥200kg和本发明实施例1中的调理剂1500g，2008年6月份每株树追施尿素112g、硫酸钾63g、磷酸氢二铵112g。其中处理(2)和(3)中的N+P₂O₅+K₂O总量均为248g·株^-1。每处理6株树，重复3次，采用随机区组排列。

4、供试果树：苹果树，品种为红富士，树龄为18年生。

5、试验方法：施肥方法是以树干为中心，挖8条宽25cm、深10cm的放射沟，肥料和土壤调理剂均匀撒施于沟内后覆土。6月26日前进行果实套袋，10月6日前摘袋。11月28日收获，采收时每处理随机抽取3株树，每株树上在东南西北4个方位采集20个果实，称其单果重取其平均值，调查3株树的全部果实个数，计算单株产量。测定单果重(称重法)、硬度(手持式硬度仪)、可溶性固形物(手持式可溶性固形物仪)、可滴定酸含量(NaOH中和滴定法)。同时每处理采取0-20cm土壤样品，在每株树周围随机取三点，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)和有机质含量(重铬酸钾容量法)。

6、试验结果

表1土壤调理剂对苹果产量、品质及土壤性质的影响

表1表明，与习惯施肥处理相比，施用土壤调理剂处理的土壤pH值提高0.06，土壤有机质含量提高3.55％，单株产量提高7.49％，硬度提高3.48％，可溶性固形物含量提高7.95％，可滴定酸降低4.00％。说明施用本发明土壤调理剂可提高土壤pH值、有机质含量、苹果产量和品质。

实施例5蔬菜大棚酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂的应用效果

取实施例2的土壤调理剂进行试验。

1、试验地点和供试土壤性质

试验地点：山东省招远市张星镇槐树庄。

试验地土壤：该地区属于酸性棕壤，土壤基本理化性状为：有机质(1.31％)，碱解氮(100mg·kg^-1)，速效磷(54.5mg·kg^-1)，速效钾(150mg·kg^-1)，pH值5.60。

2、试验时间：2010年8月15日-2010年11月15日。

3、田间试验设计：试验设3个处理，分别为：(1)对照：不施肥；(2)习惯施肥：按当地农民的施肥量和方式施肥，基施15-15-15复合肥700kg·hm^-2；(3)蔬菜大棚酸化土壤专用有机环保型土壤调理剂(大棚调理剂)：基施本发明实施例2中的调理剂1800kg·hm^-2，15-15-15复合肥410kg·hm^-2。处理(2)和(3)中的N+P₂O₅+K₂O总量均为317kg·hm^-2。每个处理3次重复，采取随机区组排列，每个小区规格为40m(长)×3m(宽)＝120m²。

4、供试作物：白菜，品种为德高80。

5、试验方法：施肥后耕地，种植方式为直播，株距为0.3m，行距0.6m。收获时，每个小区取6m(长)×1.2m(宽)＝7.2m²白菜，称重计产。取2棵白菜，测定白菜品质(硝酸盐含量-紫外分光光度法、还原糖含量-斐林法)。同时每个小区采取0-20cm土壤样品，在每小区中间四行随机取三点，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)和有机质含量(重铬酸钾容量法)。

6、试验结果

表2土壤调理剂对白菜产量、品质和土壤性质的影响

表2显示，与习惯施肥处理相比，大棚调理剂处理的白菜产量增加2.51％，硝酸盐含量降低8.03％，还原糖含量增加10.61％，土壤pH值增加0.24，土壤有机质含量增加3.03％。说明施用土壤调理剂可以增加白菜产量，显著降低白菜硝酸盐含量，有效提高白菜的安全食用品质，提高土壤pH值和有机质含量，改善土壤结构状况，有利于作物生长发育。

实施例6普通酸性土壤专用有机环保型土壤调理剂的应用效果

取实施例3的土壤调理剂进行试验。

1、试验地点与供试土壤性质

试验地点：山东省胶南市张家楼乡大崔家庄。

试验地土壤：该地区属于酸性棕壤，土壤基本理化性状为：有机质(1.21％)，碱解氮(50.04mg·kg^-1)，速效磷(11.78mg·kg^-1)，速效钾(31.35mg·kg^-1)，pH值5.47。

2、试验时间：2010年4月30日-2010年10月15日

3、试验设计：试验设3个处理，分别为：(1)对照：不施肥；(2)习惯施肥：按当地农民的施肥量和施肥方式，基施15-15-15复合肥600kg·hm^-2；(3)普通酸性土壤专用有机环保型土壤调理剂(酸性土壤调理剂)：基施本发明实施例3中的调理剂1500kg·hm^-2，15-15-15复合肥377kg·hm^-2。处理(2)和(3)中的N+P₂O₅+K₂O总量均为270kg·hm^-2。每个处理3次重复，采取随机排列，每个小区规格为20m(长)×1.7m(宽)＝34m²。

4、供试作物：花生，品种为海花1号。

5、试验方法：施肥后耕地，花生种植方式为覆膜直播，株距为0.3m，行距0.45m。收获时，每个小区取1.7m(长)×1.2m(宽)＝2.04m²花生，自然风干，称量花生荚果重。取一部分籽仁，烘干，磨碎，测定籽仁中粗脂肪含量(残余法)。同时每个小区用土钻取0-20cm土壤样品，在每小区中间四行随机取三点，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)和土壤有机质含量(重铬酸钾容量法)。

6、试验结果

表3土壤调理剂对花生产量、粗脂肪、土壤性质的影响

表3表明，与习惯施肥处理相比，酸性土壤调理剂处理的花生荚果产量增加7.19％，粗脂肪含量增加0.38％，土壤pH值增加0.07，土壤有机质含量增加9.70％。说明施用调理剂不仅能给花生提供钙和镁等营养元素，促进花生生长发育，进而提高荚果产量，而且有助于提高土壤pH值和有机质含量，改善花生生长条件。

Claims (5)

1.一种改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂，其特征在于，是由以下重量份原料制成：

所述的沼渣是由沼气池发酵后的母液经固液分离，取固体部分沼渣进行风干或烘干，使沼渣含水量小于30wt%；

所述的贝壳粉为天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合经900～1000℃高温煅烧、过200目筛的贝壳粉，富含氧化钙；

所述的钙镁磷肥是磷矿石与含镁、硅的矿石，在高炉或电炉中经过高温熔融、水淬、干燥和磨细而成的含有氧化钙、氧化镁、二氧化硅和磷酸盐为主要成分的玻璃态物质，含P₂O₅16%～22%、MgO12%～15%，均为质量百分比；产品为灰绿色或灰棕色粉末，其中90%过100目筛；

所述的草木灰为生物质发电厂的秸秆燃烧后的残留物，它含有钾、钙、磷、硅、硫、镁、硼、锌多种营养元素，其中以钾、钙、磷含量较多，含钾以K₂O计5％～12％、钙以CaO计5％～20％、磷以P₂O₅计0.5％～3.5％，均为质量百分比；

所述的壳聚糖为甲壳质脱乙酰化的产物，由氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键缩合而成的线性多糖，能在弱酸中溶解；

所述的改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂按照如下方法制备而成：

（1）沼渣的预处理：将以动物粪便和秸秆为主要原料的沼气残留物经固液分离得到含水量为50wt%～60wt%的沼渣，然后风干或烘干得到含水量小于30wt%的沼渣；将沼渣剪切粉碎至细度为0.5～1mm；

（2）贝壳粉的预处理：将天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合贝壳用清水冲洗后晾干至恒重，置于窑炉中，加热至900～1000℃进行高温煅烧30～60min，降至室温，然后研磨，过200目筛，得贝壳粉；

（3）向步骤（1）中处理好的沼渣中加入步骤（2）的贝壳粉、钙镁磷肥、草木灰、壳聚糖、沸石粉和膨润土，搅拌、混合均匀，得粉剂；

（4）将步骤（3）得到的粉剂进行圆盘造粒，然后经烘干至水分小于20wt%，冷却至30℃～40℃，筛分即得粒径2～4mm的颗粒型有机环保型土壤调理剂。

2.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，是由以下重量份原料制成：

沼渣24.3份；贝壳粉23份；钙镁磷肥18.5份；草木灰20份；壳聚糖0.2份；沸石粉6份；膨润土8份，特别适合果园酸化土壤的有机环保型土壤调理剂。

3.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，是由以下重量份原料制成：

沼渣26份；贝壳粉18.9份；钙镁磷肥24份；草木灰15份；壳聚糖0.1份；沸石粉7份；膨润土9份，特别适合用作蔬菜大棚酸化土壤调理剂。

4.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，是由以下重量份原料制成：

沼渣45.9份；贝壳粉14份；钙镁磷肥16份；草木灰13份；壳聚糖0.1份；沸石粉5份；膨润土6份，特别适合用于普通酸性土壤调理剂。

5.如权利要求2所述的改良酸化或酸性土壤的有机环保型土壤调理剂的制备方法，步骤如下：

（1）沼渣的预处理：将以动物粪便和秸秆为主要原料的沼气残留物经固液分离，然后风干或烘干得到含水量为25wt%的沼渣；将沼渣剪切粉碎至细度为0.8mm；

（2）贝壳粉的预处理：将天然扇贝壳、牡蛎壳、青蛤壳、雕刻帘蛤壳、文蛤壳之一或混合用清水冲洗后晾干至恒重，置于窑炉中，加热至960-980℃进行高温煅烧40-50min，降至室温，然后研磨，过200目筛，得到富含氧化钙的贝壳粉；

（3）取步骤（1）处理好的沼渣24.3kg，加入步骤（2）的贝壳粉23kg、钙镁磷肥18.5kg、草木灰20kg、壳聚糖0.2kg、沸石粉6kg和膨润土8kg，搅拌、混合均匀，得粉剂；

（4）将步骤（3）得到的粉剂进行圆盘造粒，然后经烘干至水分小于20wt%，再冷却至30℃～40℃，筛分即得粒径2～4mm的颗粒型有机环保型土壤调理剂。